21.4越来越宽的信息之路2021－2022学年人教版物理九年级全册 课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第二十一章 信息的传递
第四节 越来越宽的信息之路
学习目标
蜡烛
1.常识性了解卫星通信、光缆通信、网络通信。
2.通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。
新课引入
在相同的时间内，播放视频和播放音频传递的信息量一样吗？
想一想
5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。
新课引入
信息理论表明：
　　作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。
因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽，今天我们进一步了解一些不同的通信方式。
一、微波通信
1.微波的特点
（1）微波比中波、短波、的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息
（2）微波的性质与光波接近，大致沿直线传播
地球
A
B
2.微波中继站
一、微波通信
微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
微波中继站的作用是什么
发射
接收
微波中继通信示意图
一、微波通信
微波中继站的建立在距离上有什么要求
发射
接收
微波中继通信示意图
每隔50千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以传递下去。
一、微波通信
微波通信的优缺点
优点：微波通信的频率高，传播信息容量大，且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自动倒换，自动报警，节约了人力资源。
缺点：微波传送距离越远，需要建立的中继站就越多， 势必会带来一定的麻烦。而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。
一、微波通信
可以考虑用月亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，不能及时同步，并且只有当两地都能看到月亮的时候，两地间才可以实现通信。
解决方案:
人造卫星通信
思考：能否用月亮做中继站，实现微波通信？
二、卫星通信
1.通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
二、卫星通讯
2.人造地球卫星通信工作原理
卫星通信的原理是将卫星发射到赤道上空36000km 处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。
事实上，一颗通信卫星就是一个微波中继站。
二、卫星通信
太阳电池板的作用：
收集太阳能 ，把太阳能转化为电能，用于卫星供电、供能的装置。
太阳能电池板
人造地球卫星通信的太阳电池板
二、卫星通信
用三颗同步卫星就可以实现全球通信
二、卫星通信
中国北斗卫星导航系统
不论是白天还是黑夜，不论在戈壁沙漠还是茫茫大海，北斗都会告诉我们在哪儿，并告诉我们回家的路！
三、光纤通信
光是比微波频率高得多的电磁波。
　光通信的“高速公路”更宽广。
　　激光：频率单一、方向高度集中，通信效果很好
利用激光通过光纤传递信号的一种通信方式。
1.光纤通信:
三、光纤通信
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗(20db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念。
1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20db/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质。
1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(LD)从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。
三、光纤通信
光导纤维是什么？
各种光导纤维
光导纤维是通讯用的激光传输使用的特殊管道，它是很细很细的玻璃丝。通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆。
三、光纤通信
光如何在光纤里传播呢？
光沿着水流传播
三、光纤通信
光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就能把它携带的信息传到远方。
三、光纤通信
（1）传输频带极宽，通信容量很大；
（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；
（3）不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。
光纤通信的优点
四、网络通信
四、网络通信
计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。
课堂小结
越来越广的信息之路
微波通信
微波：波长在10m~1mm之间，频率
30MHz~3×105MHz之间
微波中继站
卫星通信
三颗同步卫星几乎可实现全球通信
组成：同步通信卫星、地面站
光纤通信
激光：频率单一、方向高度集中
原理：激光在光导纤维里传播
网络通信
网络通信是借助计算机
网络进行通信的方式。
课堂检测
1.关于光纤通信，下列说法正确的是（ ）
A．光纤通信是利用电流传递信息的
B．光纤通信是利用激光传递信息的
C．用光纤通信传输的信息量很小
D．用光纤通信传输信息的损耗很大
B
√
×
小
大
光
课堂检测
2． 下列关于地球同步通信卫星的说法中错误的是（　　）
A．同步卫星处于平衡状态
B．同步卫星的机械能守恒
C．同步卫星相对于地面静止
D．同步卫星使用微波进行通信
A
课堂检测
3.下列说法正确的是 （ ）
A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多
B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多
D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
A
谢谢